隨著智能終端廣泛應(yīng)用以及移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求持續(xù)增長(zhǎng),無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)流量呈千倍增長(zhǎng),系統(tǒng)能源消耗也越來(lái)越大。為了從根本上解決現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜和功率利用率低的問(wèn)題,真正實(shí)現(xiàn)綠色通信和更高頻譜利用率的雙重目標(biāo),就需要加快 5G(the 5th Generation mobile communication technology,第五代移動(dòng)通信技術(shù))的研究。大規(guī)模多天線(xiàn)技術(shù)憑借其多方面的優(yōu)越性能成為5G研究中最熱的一個(gè)方向。當(dāng)基站側(cè)天線(xiàn)數(shù)目要遠(yuǎn)多于用戶(hù)端的天線(xiàn)數(shù)目時(shí),基站到各個(gè)用戶(hù)間的信道將趨于正交,則基站端配備大規(guī)模的天線(xiàn)單元所構(gòu)成的大規(guī)模多天線(xiàn)系統(tǒng),可以獲得巨大的陣列增益以及干擾抑制增益,能夠大幅提升頻譜效率和功率效率,真正實(shí)現(xiàn)綠色的海量數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸。準(zhǔn)確獲得無(wú)線(xiàn)信道特征是移動(dòng)通信研究的首要條件,可以給信道模型的構(gòu)建、無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)制定和系統(tǒng)樣機(jī)測(cè)試提供重要的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。為了準(zhǔn)確得到基站端安置大量天線(xiàn)組成的大規(guī)模多天線(xiàn)系統(tǒng)的信道特性,最行之有效的辦法就是對(duì)真實(shí)的物理信道開(kāi)展測(cè)量。鑒于目前標(biāo)準(zhǔn)商用的信道測(cè)量設(shè)備大都造價(jià)十分昂貴,本團(tuán)隊(duì)提出了用于大規(guī)模多天線(xiàn)系統(tǒng)信道測(cè)量的完整軟硬件設(shè)計(jì)方案。本文主要研究了基于大規(guī)模多天線(xiàn)信道測(cè)量的控制軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證測(cè)試表明所設(shè)計(jì)的控制軟件能夠?qū)崿F(xiàn)不同環(huán)境下的測(cè)試要求。針對(duì)不同的信道環(huán)境以及測(cè)試要求,本文開(kāi)發(fā)了基于大規(guī)模多天線(xiàn)的靜態(tài)信道測(cè)量控制軟件以及時(shí)變信道測(cè)量控制軟件。這兩種信道測(cè)量控制軟件都是基于Windows操作系統(tǒng)平臺(tái),以Microsoft Visual Studio 2010作為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境,以MFC(Microsoft Foundation Class,微軟基礎(chǔ)類(lèi)庫(kù))對(duì)話(huà)框資源作為基礎(chǔ)框架程序完成。本文開(kāi)發(fā)的兩種信道測(cè)量控制軟件創(chuàng)新思想點(diǎn)主要有:(1)介紹了大規(guī)模多天線(xiàn)靜態(tài)信道測(cè)量系統(tǒng)中虛擬天線(xiàn)陣列設(shè)計(jì)原理,進(jìn)而提出基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)的多天線(xiàn)信道數(shù)據(jù)采集方案的靜態(tài)信道測(cè)量控制軟件開(kāi)發(fā)方法。并且針對(duì)已開(kāi)發(fā)成功的測(cè)試方案存在的問(wèn)題,進(jìn)一步提出了改進(jìn)方案和相關(guān)控制軟件的實(shí)現(xiàn)方法,為后續(xù)工作提供指導(dǎo)方向。(2)介紹了時(shí)變信道測(cè)量平臺(tái)搭建方法。根據(jù)奈奎斯特采樣定理可知,如果信道CIR(Channel Impulse Response,信道沖激響應(yīng))的更新頻率快于信道變化速度的2倍,那么接收端就可以完全恢復(fù)信道的時(shí)變特征�；诖嗽瓌t,本文提出了基于等間隔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案的時(shí)變信道測(cè)量控制軟件的開(kāi)發(fā)方法。(3)由于數(shù)據(jù)采集卡支持雙通道數(shù)據(jù)采集,時(shí)變信道測(cè)量控制軟件設(shè)計(jì)了雙通道數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)功能,可實(shí)現(xiàn)1×2的MIMO的時(shí)變信道測(cè)量。本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的兩種信道測(cè)量控制軟件所實(shí)現(xiàn)的多模式的硬件設(shè)備控制方式與數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)方法均具有一定創(chuàng)新性,對(duì)今后該研究領(lǐng)域的信道測(cè)量工作具有一定參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.52;TN929.5

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本文編號(hào)：2379892